De los vehículos de combustión a los vehículos eléctricos. Del CO2 y el NOX a las baterías y los metales críticos
Curso de Verano de la Universidad de Zaragoza
El pasado 10 y 11 de septiembre, las instalaciones de MotorLand Aragón en Alcañiz, acogieron el curso extraordinario organizado por la Universidad de Zaragoza: “De los vehículos de combustión a los vehículos eléctricos. Del CO2 y el NOX a las baterías y los metales críticos”. Dirigido por la Dra. Alicia Valero Delgado, Profesora de Máquinas y Motores en la Universidad de Zaragoza, el curso contó con la colaboración de grandes entidades del ámbito del motor. Asimismo, en la inauguración estuvo presente el catedrático Ignacio Peiró, director de los Cursos Extraordinarios.
En Europa, hay un vehículo por cada dos habitantes ¿cómo se han convertido los coches en un producto de gran consumo? El Dr. Abel Ortego, Director del área de Desarrollo del Conocimiento en Motorland Aragón, explicó que, desde que, en 1886, Karl Benz patentó el primer vehículo de combustión, el automóvil se ha ido democratizando, hemos evolucionado desde los vehículos de gasolina, que producen grandes emisiones de CO2 a la atmosfera, a los vehículos de Diesel, que, aunque producen menos emisiones, estas son más contaminantes (NOX).
El escenario del que partimos es el de total dependencia de los de los combustibles fósiles, pero se estima que, en 2050 el número de vehículos eléctricos equiparará a los de combustión. Nos encontramos en la transición hacia una economía libre de carbono “¿se tratará de una economía verde o de una economía multicolor?”. Abel Ortego nos planteó más cuestiones: “¿Cómo se recicla un vehículo?” Se hace a través de un proceso de fragmentación con tres salidas diferentes (férricas, no férricas, plásticos y espumas). Sin embargo, este proceso, al final, conduce a la degradación ya que los materiales se acaban dispersando.
Dr. Abel Ortego, Director del área de Desarrollo del Conocimiento en Motorland Aragón
¿Cuáles son las emisiones contaminantes de un vehículo de combustión? Durante décadas nos llevan advirtiendo sobre los peligros de estas emisiones para el medioambiente y para la salud. Eugenio Fernández Cáceres, Ingeniero Responsable de Estación en ITEVELESA, explicó que el 30% de las emisiones globales de CO2, corresponden a trasporte por carretera y el 60% a los coches. Además, no solo el tubo de escape produce emisiones de CO2, el roce del neumático con la carretera, por ejemplo, levanta partículas contaminantes del asfalto. Según estudios llevados a cabo por ITV, 500.000 personas mueren al año en Europa, diez años antes de la edad esperada por la exposición a la mala calidad de aire. “¡Esto se puede evitar!”
Eugenio Fernández Cáceres, Ingeniero Responsable de Estación en ITEVELESA
¿Qué se está haciendo? Eugenio Fernández contó que existen tres caminos. Por un lado, se está trabajando en el desarrollo de vehículos con emisiones más bajas y se realiza más control por parte del Estado. Por otro lado, se están estableciendo límites en la homologación de los vehículos debido a que los test de homologación no reflejan las situaciones reales de circulación. “Aunque los datos que se dan ahora se aproximan más a la realidad, las emisiones reales siempre son superiores”. Para comprobarlo, junto a Eugenio, los alumnos del curso realizaron una prueba práctica con varios vehículos cedidos por los concesionarios de Toyota en Alcañiz y de Goya Automoción de Zaragoza, midieron las emisiones de los vehículos en estacionamiento y en circuito y después se analizaron los resultados con los datos obtenidos. Este nuevo test rápido y sencillo desarrollado por Eugenio es posible que se implante a nivel europeo en todas las estaciones de ITV.
El viernes, comenzó con la siguiente pregunta: ¿Cuántos metales hay en un vehículo eléctrico? Ya al inicio del curso, el Dr. Ortego decía que “hemos pasado de la era del hierro a la era de la tabla periódica”. Así es. Marta Iglesias, Ingeniera en SEAT, S.A. reveló que en un vehículo eléctrico hay entre 40 y 50 metales diferentes. “Es lo que conlleva el paso de un vehículo convencional a uno inteligente”. También explico que, en la empresa tienen una reciclabilidad del 95%, principalmente: acero, cobre y plomo de las baterías. Pero, ¿qué pasa con el resto de materiales que se dejan? Debido a que están dispersos por todo el coche, en fragmentos muy pequeños, su recuperación es muy compleja. Además, muchos de estos metales son escasos en la naturaleza y traen consigo aspectos socio-estratégicos y sociopolíticos delicados. “En un vehículo eléctrico puede haber hasta 45 kg de níquel frente a los 2-3 kg en uno convencional”, indicaba Marta Iglesias. En conclusión, “un coche es una mina sobre ruedas”
Videollamada con Marta Iglesias, Ingeniera en SEAT, S.A.
En el Grupo de Investigación de Ecología Industrial del Instituto Circe, del que es directora la Dra. Alicia Valero, están trabajando junto a SEAT, S.A para ayudarles a saber cómo tienen que diseñar sus vehículos para que estos metales sean fácilmente recuperados.
¿Es posible una economía circular?, la Dra. Valero, explicó que la termodinámica nos dice que, en cada ciclo, hay una cantidad de materiales que se pierde. “No existe la economía circular, sino espiral”. Además, recalcó que vivimos en un planeta de recursos finitos donde la población sigue un crecimiento exponencial, a este ritmo, en el año 2050 alcanzaremos los 10.000 millones de habitantes.
Dra. Alicia Valero, Profesora de Máquinas y Motores en Universidad de Zaragoza
¿Cómo de grave es la situación? La Unión Europea acaba de publicar un informe, el pasado 3 de septiembre, alertado sobre la escasez de materiales. En él, identifica los materiales más críticos, a través de un listado de 30 elementos y advierte sobre como la competición por los mismos materiales entre las diferentes industrias va a aumentar en los próximos años. Asimismo, muestra los materiales con mayor riesgo de suministro si aumenta la demanda de materiales usados en las tecnologías renovables y digitales.
Table showing the raw materials used in key technologies for the digital and green transitions, and their relative supply risk. ©EU 2020
En definitiva, fue un curso muy enriquecedor que ofreció una visión global sobre el estado actual del sector del automóvil y hacia dónde se dirige. De estos dos días intensos de conocimiento podemos concluir que, el paso a una economía libre de carbono y el uso de las energías renovables es necesario, pero estas dependen de materias primas críticas que cada vez necesitan más combustibles fósiles para su extracción. Las nuevas tecnologías, entre las que se encuentra el vehículo eléctrico, están empleando prácticamente toda la tabla periódica de elementos, entre ellos el grupo denominado “tierras raras”.
Si queréis saber más sobre este tema, os recomendamos leer el artículo «El automóvil y los recursos naturales» del Dr. Abel Ortego Bielsa, publicado por la Asociación Española de Profesionales de la Automoción (ASEPA).
